Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математики и информатики, Волгоградский государственный медицинский университет Доктор физико-математических наук, профессор кафедры теоретической физики и волновых процессов, Волгоградский государственный университет nikolay.lebedev@volsu.ru, tf@volsu.ru просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская ФедерацияАннотация. В работе представлены результаты квантово-химических полуэмпирических исследований процессов адсорбции атомов и молекул кислорода на поверхности графеновой наноленты. Расчеты выполнены на основе модели молекулярного кластера c граничными псевдоатомами с использованием полуэмпирических расчетных схем MNDO и PM3. Определены энергетические характеристики процессов адсорбции.Ключевые слова: модель молекулярного кластера, квантовая химия, MNDO, PM3, энергия адсорбции.Abstract. The article presents the results of calculations of the energy characteristics of adsorption of oxygen atoms and molecules on graphene nanoribbons surface. The calculations
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация Аннотация. В работе проведено моделирование геометрической структуры новых композитных материалов на основе углеродных нанотрубок и молекул фуллеренов -нанопочек. Осуществлен квантово-химический расчет электронного строения почковых нанотрубок с помощью полуэмпирических методов и показана энергетическая выгода таких структур.Ключевые слова: углеродные нанотрубки, фуллерены, нанопочки, полуэмпирические методы, энергетические и геометрические характеристики.
ВведениеУглеродные нанотрубки (далее -УНТ) являются новыми аллотропными формами углерода, интенсивно исследуются экспериментально и теоретически с 1991 года. Преимущественная протяженная структура в сравнении с нанометровым диаметром позволяет отнести их к одномерным (1D) системам [1].Сравнительно недавно экспериментально синтезированы новые композитные углеродные наноструктуры: «NanoBuds» (нанопочки) -однослойные нанотрубки с фуллеренами, расположенными на нанотрубках подобно почкам на ветках деревьев (рис. 1). Разработанный гибридный материал сочетает в себе черты как жестких нанотрубок, так и реакционноспособных фуллеренов, образуя некое подобие ветвей, покрытых почками или побегами [3].Международная исследовательская команда, возглавляемая Альбертом Насыбуллиным (Albert Nasibulin) получила нанопочки в результате одностадийного контролированного разложения моноксида углерода на поверхности частиц железа. Ключевым фактором для синтеза таких нанопочек является присутствие в атмосфере паров H 2 O и CO 2 . Оптимизация условий изготовления позволила достичь плотности фуллеренов на нанотрубках свыше 1 фуллерен/нм. Фуллереноподобные почки растут за счет диффузии и могут достигать размеров нескольких сотен нанометров, что превосходит возможности других методов получения данных структур. Фуллерены прикреплены к нанотрубкам очень прочно: они не смещаются при воздействии иг-
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.